Морская пищевая цепь становится понятнее благодаря новым данным о распределении добычи

Новое исследование показало, что каждое звено морской пищевой цепи явно контролируется трофическим уровнем под ним, а ключевым фактором, влияющим на эту связь, является не обилие добычи, а то, как эта добыча распределена в пространстве.

Важность пространственного распределения ресурсов — иногда называемого «пятнистостью» (patchiness) — получает новое признание экологов, которые обнаруживают, что общая биомасса пищи менее важна, чем её плотность в конкретных местах и лёгкость доступа к ней.

Результаты исследования публикуются на этой неделе в журнале Королевского общества Biology Letters.

Келли Бенуа-Бёрд, океанограф из Университета штата Орегон и ведущий автор исследования, отмечает, что концепция пятнистости не нова, но получила признание по мере развития технологий для отслеживания связей между морскими видами.

«Пространственное распределение ресурса в конечном итоге определяет, как функционирует экосистема. Раньше экологи в основном использовали биомассу как определяющий фактор для понимания пищевой цепи, и картина всегда была довольно запутанной. Мы думали, что важнее всего размер и обилие добычи. Но пятнистость не только повсеместно распространена в морских системах, она в конечном итоге диктует поведение многих животных и их связь со средой».

В одном из исследований в Беринговом море учёные оценивали численность криля — важного пищевого ресурса. Однако более детальное изучение с помощью акустики показало, что распределение криля было неоднородным. Это объяснило, почему две колонии морских котиков и морских птиц находились в плохом состоянии, а третья — процветала.

«Количество пищи возле третьей колонии не было большим, но то, что там было, имело достаточную плотность — и на нужной глубине — что делало его более доступным для хищников».

Использование акустики для отслеживания поведения животных под водой открывает новые возможности. Во время исследования в Беринговом море учёные также использовали сонар для фиксации погружений толстоклювых кайр, которые ныряли на глубину до 200 метров в поисках криля. Хотя криль был распределён по всей толще воды, кайры концентрировались на участках с наиболее плотными скоплениями.

«Кайры удивительно точно ныряют прямо к лучшим скоплениям. Мы не знаем, как именно они их определяют, но 10 лет назад мы не знали бы об этой их способности. Теперь мы можем использовать высокочастотные звуковые волны для изучения криля, другие частоты — для кайр, и третьи — для кальмаров, дельфинов и других животных. И везде, где мы смотрели, наблюдалась одна и та же картина: важно именно распределение пищи, а не её биомасса».

Работа в районе Гавайев по изучению поведения дельфинов-спиннеров также привела к новым открытиям о важности пятнистости. Океаническая физика в регионе создаёт длинные тонкие слои фитопланктона, которые могут тянуться на мили, но имеют толщину всего в несколько дюймов и находятся в нескольких метрах под поверхностью. Исследователи обнаружили:

• Слой зоопланктона, «зависающий» на метр ниже, чтобы быть ближе к источнику пищи.
• Миктонектон (более крупные пелагические рыбы и ракообразные), которые проводили день на глубине 600–1000 метров, а ночью поднимались на континентальный шельф, чтобы охотиться на зоопланктон.
• Дельфины-спиннеры, появлявшиеся ночью на глубине залегания миктонектона.

«Фитопланктон реагировал на физику океана, но все остальные звенья пищевой цепи нацеливались на свою добычу, фокусируясь на самых плотных скоплениях. Мы достигли того, что могли предсказать с точностью 70%, где появятся дельфины, основываясь только на плотности фитопланктона — даже не учитывая распределение зоопланктона и миктонектона».

Пятнистость в океане может быть недооценена по своей важности.

«Если вы кайра, ныряющая на сотню метров в поисках пищи, вы хотите максимизировать отдачу от всей затрачиваемой энергии. Теперь нам нужно больше исследований, чтобы определить, как разные виды могут находить лучшие скопления».